专利名称：降冰片烷-基pac ballast和包含该pac的正色调光敏树脂组合物的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及包括光活性化合物(PAC)的正色调光敏树脂组合物，和由它或使用它形成的结构，和更具体地，本发明涉及这种树脂组合物，它包括由降冰片烷-基ballast (NBane-类ballast)材料制造的PACs,制造这种ballast材料和PAC材料的方法，和由它或使用它形成的结构。详细说明聚酰亚胺(PI)，聚苯并噁唑(PBO)和聚降冰片烯(PNB)树脂通常是在制造半导体器件中形成表面防护层或层间电介质所使用的已知的材料。为了有效地集成这些树脂到标准(normal)的半导体加工中，已发现，有利的是提供正色调水性可显影的光敏树脂组合物形式的这种树脂。按照这一方式，避免了使用光致抗蚀剂材料的单独的图案和蚀刻工艺，以形成这些树脂的构图层。尽管各类这种PI，PBO和PNB光敏树脂组合物是已知的，但近年来，小型化和高度集成的半导体器件对树脂组合物供应商提出了兼有较低树脂固化温度和提高的可成像性的材料的要求。已表明可通过在其内掺入光活性化合物(PAC)，制造上述树脂中的光敏树脂组合物。例如，在 Hiroaki Makabe 的标题为"Positive photosensitive resincomposition, cured layer, protecting layer, insulating layer and semiconductordevice and display therewith"的美国专利 N0.7，781，131 (' 131 专利)中，使用重氮醌-基PAC提供可使用碱性水溶液显影的正性光敏PBO树脂组合物。'131专利中的前述重氮醌化合物基PAC衍生于包括一个或更多个酚类部分的ballast材料，所述这些部分与1，2-萘醌-2- 二叠 氮基-5-磺酸，I, 2-萘醌-2- 二叠氮基-4-磺酸或类似物反应。当这些PACs与例如聚苯并噁唑树脂前体，合适的铸塑溶剂，和具有醇羟基的环状化合物混合时，提供能在基底上铸塑形成薄膜的光敏树脂组合物。一当形成这样的膜，则可通过采用合适波长的光化辐射线，成像式曝光该铸塑的树脂膜，和随后除去因这种曝光变得可溶的薄膜区域，使图像显影。这一图像形成工艺是众所周知的且讨论于美国专利N0.7，781，131专利中。—当形成这一图像,则美国专利N0.7，781，131专利公开了在固化工艺过程中，使用适合于引起这种闭环的升高的温度，通过闭环，如何使PBO树脂前体脱水，从而形成具有高耐热性的聚苯并噁唑树脂。然而，近年来显著的小型化和半导体芯片的高度集成降低了耐热性，尤其储存芯片的耐热性，并增加了对提供增加的图像分辨率和对比度的PACs的需求。关于耐热性，美国专利N0.7，781，131专利提供了实施方案，所述实施方案包括能在合适地低的温度下固化，和在这种固化之后，提供优良的热稳定性的PBO树脂前体。本申请提供降冰片烷-基ballasts的实施方案，该实施方案能形成为在PBO树脂组合物内以及在合适的PNB树脂组合物内提供所需增加的图形分辨率和对比度的PAC。更具体地，本发明的实施方案使用加氢芳基化化学，生成降冰片烷-芳基醇连接键并将降冰片烷或类似单元连接到彼此上。这些实施方案提供的苯酚降冰片烷/多环结构然后通过与下述磺酸之一或者它们各自的酰氯反应，形成其酯，从而容易转化成有用的PAC:其结构分别如下所示的1，2-萘醌-2- 二叠氮基-5-磺酸，1，2-萘醌-2- 二叠氮基-4-磺酸或2-重氮-4-氢磺酰基环己-3-烯酮:
权利要求
1.一种降冰片烷-类ballast化合物，它包括以下表示的芳基醇化合物之一:
2.一种降冰片烷-类光活性化合物，它包括以下表示的化合物之一:
3.—种正色调光敏树脂组合物，它包括PBO碱可溶树脂(A)或PNB碱可溶树脂(A*)之 光活性化合物(B)，它包括含一个或更多个芳基氢氧化物基的NBane-类ballast化合物，其中一个到所有这一芳基氢氧化物中的氢被下述磺酸或它们各自的酰氯之一取代，形成其酯: 1，2-萘醌-2- 二叠氮基-5-磺酸，I, 2-萘醌-2- 二叠氮基-4-磺酸，或2- 二叠氮基-4-氢磺酰基环己-3-烯酮；和铸塑溶剂。
4.权利要求3的正色调光敏树脂组合物，其中光活性化合物(B)选自权利要求2的降冰片烷-类光活性化合物。
5.权利要求4的正色调光敏树脂组合物，其中碱可溶的树脂是PBO碱可溶的树脂。
全文摘要
本发明的实施方案提供降冰片烷-类ballast材料，由这一ballast材料衍生的降冰片烷-类光活性化合物，和包括这一降冰片烷-类光活性化合物和PBO或PNB树脂之一的碱可溶的正色调聚合物组合物。
文档编号C07C39/17GK103250099SQ201180046667
公开日2013年8月14日 申请日期2011年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者A·贝尔, 濑户圭太郎, 真壁裕明 申请人:普罗米鲁斯有限责任公司, 住友电木株式会社